CN102535376A - 一种臭氧对路面漏油中油酸的处理方法 - Google Patents

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史忠科
山丹
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Abstract

本发明提出一种臭氧对路面漏油中油酸的处理方法，在臭氧水溶液pH值10~12、油酸温度20℃~30℃、紫外光条件下，利用臭氧溶于水生成的具有强氧化性的羟基自由基氧化分解油酸，根据反应方程式计算臭氧水溶液的量，并针对漏油厚度和面积灵活设计不同的清洗方案，反应最终产物为水和二氧化碳，不会长期残留在路面上，从而保持路面摩擦系数，实现了对路面漏油的高效、无污染清洗，减少车辆打滑事故。

Description

一种臭氧对路面漏油中油酸的处理方法
技术领域
本发明涉及一种路面漏油的臭氧处理方法，特别是针对油脂中的主要组成部分油酸的臭氧处理，属于道路交通车辆行驶安全技术领域。
背景技术
近年来随着社会的发展，公路运输业日益繁荣，由运输货品油泄露引发的问题日益严重，特别是由路面漏油引起的车辆打滑事故频发，每年由于路面漏油引起的事故多达几十起，由于日常生活的需要，货品油主要包括石油，动、植物油等，这些油不溶于水、不易挥发，稳定性强，通常很难处理，一旦发生泄露会使路面的摩擦系数急剧下降，如果不及时处理，会引起车辆打滑相撞，交通拥堵，甚至燃烧爆炸等大型事故，对人们的生活危害极大，油酸（C18H34O2）是动、植物油中的重要成分，在动物脂肪酸中占40%~50%，在多数植物脂肪酸中占50%以上。
油酸现有的处理办法主要是吸附和化学洗涤剂清洗的方式，专利“许庆华.路面油污吸附清洗方法[P].中国: CN101781881A. 2011-05-18”公开了一种路面油污吸附清洗方法，该方法根据凹凸棒路面油污清洗膏对路面油污的吸附原理，通过两次清扫，收集吸附处理后的凝胶状物体，完成油污的吸附清扫工作，该方法采用的凹凸棒路面油污清洗膏工艺复杂，清洗结束后还要处理吸附后的凝胶状物体，油污只是被吸附，并未得到清洁作用，残留油污中的油酸由于含有活泼碳碳双键会被空气氧化产生含羰基的物质腐败污染环境。
发明内容
为了克服现有技术对油酸的处理不完全、存在严重污染的缺陷，本发明提出了一种油酸的臭氧处理方法，该方法利用臭氧溶于水生成的具有强氧化性的羟基自由基，将油酸氧化分解，产物易溶于水，便于清洗，不会长期残留在路面上，从而保持路面摩擦系数，降低引起打滑的可能性，对环境危害小，且操作便捷。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案：一种臭氧对路面漏油中油酸的处理方法，其特点是包括以下步骤：
1、将臭氧通入水中产生具有强氧化性的羟基自由基，得到反应方程式：
                                                 
Figure 376855DEST_PATH_IMAGE001
式中：
HO2：超氧化氢
·OH：羟基自由基
在臭氧水溶液pH值10~12、油酸温度20℃~30℃、紫外光条件下得到羟基自由基与油酸的反应方程式：
Figure 976333DEST_PATH_IMAGE002
式中：
：油酸
羟基自由基具有强氧化性，可以将烃类物质氧化成酸类物质，再进一步最终氧化为水和二氧化碳，不会降低路面摩擦系数；
2、根据反应方程建立两个关系式：
（a）2摩尔臭氧溶于水产生1摩尔羟基自由基；
（b）氧化1摩尔油酸需要18摩尔羟基自由基；
根据以上两个关系式可以推导出氧化1摩尔油酸需要耗费36摩尔臭氧的关系式，依据该关系式可以确定所需的臭氧量，配置pH值10~12的臭氧水溶液，使臭氧水溶液中的羟基自由基能充分将泄漏的油酸氧化；
3、检测路面漏油量及油酸的含量，确定氧化反应所需臭氧水溶液的体积；将路面漏油情况分别按照厚度、面积分为5个等级，等级每增加一级，清洗次数也增加一次；根据清洗次数均分臭氧水溶液，使羟基自由基分次氧化油酸，达到清洗的效果。
本发明的有益效果是：通过确定反应最有利条件，利用羟基自由基氧化处理油酸，结合臭氧生成羟基自由基的反应式确定反应所需臭氧量，并针对漏油量灵活设计不同的清洗方案，实现了对漏油路面的高效、无污染清洗，减少车辆打滑事故。
下面结合实施例对本发明作详细说明。
具体实施方式
1.在紫外光照条件下，根据反应原理，调节臭氧水溶液的pH值、油酸温度等因素，确定最有利反应条件，具体步骤如下；
①配置不同pH值的碱性溶液，通入等量臭氧，在同等环境条件下测量溶液中羟基自由基的浓度，将油酸混入不同的pH臭氧水溶液中，混合搅拌使羟基自由基和油酸反应，静置10min，再次测量混合溶液中羟基自由基和油酸的浓度，通过实验可知pH在10～12时油酸与臭氧水溶液中羟基自由基的反应最快最充分；
②  保持pH值不变，保持pH值不变，分别实验使羟基自由基与0℃～10℃、10℃～20℃、20℃～30℃、30℃～40℃、40℃～50℃、50℃～60℃的油酸反应，可确定，当油酸的温度在20℃～30℃时，氧化反应最快；
由此得到以下反应式：
Figure 812013DEST_PATH_IMAGE004
式中：
Figure 939369DEST_PATH_IMAGE003
：油酸
2. 在上述建立的最有利实验条件下，根据关系式（a）、（b）计算臭氧量；油酸的分子量为282.47，臭氧的分子量为48，假设氧化1g的油酸，所需的臭氧质量为，有如下等式：
Figure 529936DEST_PATH_IMAGE006
计算可得：             
Figure 579407DEST_PATH_IMAGE007
配置臭氧水溶液，使羟基自由基浓度为2g/L，氧化1g的油酸所需臭氧水溶液的体积为V，计算可得：
Figure 628397DEST_PATH_IMAGE008
3. 在臭氧水溶液pH值10~12、油酸温度20℃~30℃、紫外光的反应条件下，在路面上进行漏油处理实验，根据油污检测其中油酸的含量，计算处理这些油酸所需要的臭氧量并配置臭氧水溶液，根据油污面积、厚度等级分次清洗，等级划分方式和清洗次数如下表所示：
①在油污面积100cm2时进行清洗实验，将漏油厚度分为5个等级，获得清洗次数和油污厚度关系如表1所示：
等级数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
厚度（cm） （0，0.1） [0.1，0.2） [0.2，0.3） [0.3，0.4） [0.4，0.5）
清洗次数 1 2 3 4 5
表1
②在油污厚度0.1cm时进行清洗实验，将漏油面积分成5级进行清洗实验，获得清洗次数和油污关系如表2所示：
等级数 1 2 3 4 5
面积cm2 （0,100） [100,500） [500,2000） [2000,5000） [5000,10000）
清洗次数 1 2 3 4 5
表2
对路面漏油厚度超出0.5cm，面积超出10000 cm2的情况，可以预先采用传统吸附或燃烧的办法进行处理，再利用臭氧溶于水产生羟基自由基进行氧化的方式。

Claims (1)

1.一种臭氧对路面漏油中油酸的处理方法，其特点是包括以下步骤：
（1）将臭氧通入水中产生具有强氧化性的羟基自由基，得到反应方程式：
                                                 
Figure 133497DEST_PATH_IMAGE001
式中：
HO2：超氧化氢
·OH：羟基自由基
在臭氧水溶液pH值10~12、油酸温度20℃~30℃、紫外光条件下得到羟基自由基与油酸的反应方程式：
Figure 188784DEST_PATH_IMAGE002
式中：
Figure 17063DEST_PATH_IMAGE003
：油酸
羟基自由基具有强氧化性，可以将烃类物质氧化成酸类物质，再进一步最终氧化为水和二氧化碳，不会降低路面摩擦系数；
（2）根据反应方程建立两个关系式：
（a）2摩尔臭氧溶于水产生1摩尔羟基自由基；
（b）氧化1摩尔油酸需要18摩尔羟基自由基；
根据以上两个关系式可以推导出氧化1摩尔油酸需要耗费36摩尔臭氧的关系式，依据该关系式可以确定所需的臭氧量，配置pH值10~12的臭氧水溶液，使臭氧水溶液中的羟基自由基能充分将泄漏的油酸氧化；
（3）检测路面漏油量及油酸的含量，确定氧化反应所需臭氧水溶液的体积；将路面漏油情况分别按照厚度、面积分为5个等级，等级每增加一级，清洗次数也增加一次；根据清洗次数均分臭氧水溶液，使羟基自由基分次氧化油酸，达到清洗的效果。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63310699A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Fuaburikon:Kk 洗車廃水の処理装置
CN1089924A (zh) * 1992-12-30 1994-07-27 德国索尔瓦有限公司 废水处理方法
RU2083506C1 (ru) * 1995-04-24 1997-07-10 Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН Способ получения питьевой воды
CN102020351A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 上海华业环保有限公司 臭氧在污水调节水池中的应用方法
CN102050532A (zh) * 2009-11-02 2011-05-11 上海安洁士石油技术有限公司 一种油田含油污水集成处理工艺

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